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变频器抗晃电应用实例

2024-04-10 02:32:41 | 人围观 | 评论:

摘要：
随着变频器在石化行业的广泛应用，其作用得到了越来越充分的发挥，但电网电压波动对变频器的正常运行影响很大。本文通过利用再起动控制器产品，实例解决变频器晃电停运问题。
0 引言
低压变频器自20世纪50年代末问世以来，在主要工业化国家已经得到广泛应用。而在我国20世纪90年代末低压变频器才逐渐得到包括石化行业在内的广大用户的认可和使用。但变频器对电压波动比较敏感，经常出现小的电网波动，导致变频器停运，给连性生产的石化企业运行构成严重威胁，轻则导致生产原料浪费、设备损坏；重则酿成安全事故，造成无法挽回的经济损失。本文主要阐述了利用DZQ-B5X再起动控制器，解决变频器晃电自停问题。
1 改造前工作原理
改造前工作原理图（如图1所示），电源取自变电所I段，配有带有脱扣器的断路器，变频器选用富士5000P11型号。

图1 改造前原理图
1.1就地（远程）启动时，将装换开关SA1置于手动（自动），按下启动按钮SA(远程SA置于通位，闭合ZJ1），接触器1KM的线圈得电，接触器1KM吸合，1SJ时间继电器得电吸合，1SJ延时闭合提供变频器正转命令，变频器运行，电动机转动。
1.2就地（远程）停止时，按下停止按钮SA（断开ZJ2），接触器1KM线圈失电，触点断开，时间继电器1SJ触点打开，变频器停止运行，电动机停运。
1.3变频器故障时，1QF得电，跳开1QF断路器，致使变频器停运。
正常通过DCS控制，转换开关SA打至自动位置，通过DCS控制ZJ1、ZJ2来实现电动机启停操作。
2 存在问题
由于交流接触器线圈的正常工作电压，应为其额定电压的85%〜105%，这样才能保证接触器可靠吸合。当电网电压受到扰动暂时降低，低于额定电压的85 %时，造成接触器断开，变频器也会因“主电源故障”而跳停，即使电压在短时间内恢复，接触器也无法自动吸合。要让变频器重新启动，必须先查明故障原因。这就增加了设备非正常停机的时间，对生产的稳定性产生重大影响。
另外，由于目前使用的最为广泛的是交一直一交型变频器，其工作过程是：先将电源的交流电（单相或者三相）经整流桥整流成直流电，又经逆变桥把直流电逆变成频率任意可调的三相交流电，其中，变频器的核心部分是“逆变回路”。要使逆变回路正常发挥作用，必须先保证直流回路正常工作。“晃电”时易出现变频器故障，出现断路器脱扣器动作，使“主电源故障”，变频器无法实现再启动。当出现“晃电”时，可通过外加控制蓄电池、专门的模块化的产品投切为变频器的直流回路供电，但是对于本文中的变频器（功率7.5kW）来说，外加此类设备无疑会过多增加购买设备的成本，同时也产生了可能出现的新故障点。因此，此次改造，尝试在现有条件的基础上，以最小的投入产生最大的经济效益。
3 解决方案
通过以上的分析，提出加装DZQ-CF5X/L型再起动控制器来解决方案，对控制回路进行改造（如图2所示）。

图2 改造后原理图
3.1 改动情况如下
3.1.1加装再起动控制器DZQ，并在其1号端子前加装一个2A熔断器，防止其故障影响控制回路正常工作。
3.1.2取消变频器故障脱扣跳开1QF断路器功能。
3.1.3变频器正常工作时通过时间继电器来提供正转命令，晃电时通过再起动控制器DZQ提供变频正转命令。
3.1.4再起动控制器DZQ与1KM和1KA并联，实现晃电接触器能够再吸合。
3.1.5再起动控制器DZQ提供变频器故障自动复位功能。
3.1.6富士变频器参数设定：F14再起动模式设置为5；E04设置为8报警复位（即把端子X4设置为外部复位端子）
3.2 改造后工作原理
当电动机正常运行时，提供给再起动控制器1KM触点闭合，再起动控制器开始采集电压，判断电压是否有波动，当电压波动发生晃电被再起动控制器采集到，再起动控制器将同时发出合DZQ（5,6）（13,14）（7,8）三对点，实现变频器外部复位，接触器起动和变频器正转命令，电动机晃电自起。
4 目前的使用效果
2019年6月，利用装置停车检修的机会，完成了给水泵变频器的改造，运行至今，未出现过因晃电引起变频器跳停的情况。这次改造，在一定程度上避免了因晃电引起给水泵泵停运，进行影响装置安全运行的问题，减少了生产隐患以及不必要的经济损失。
5 结论语
本文针对变频器“晃电”问题，提出解决方案，此方案投入较少、操作方便，适用于非关键的、允许短时间停电的设备，在不影响生产的前提下帮助客户解决难题；虽然其简单易操作且其改进时间较少，但它在稳定性方面的效果还是不容小觑的。
审核编辑：汤梓红

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